專利名稱：：提高通信網(wǎng)絡中的接收機性能的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及增進通信網(wǎng)絡中的接收機的性能。
背景技術：
：通信系統(tǒng)可以按由信道20分開的發(fā)射機10和接收機30的形式來建模，如圖1中所示。發(fā)射機10將數(shù)據(jù)轉換成適于在信道20上傳輸?shù)男盘?。該信道可按某種方式使所傳送的信號畸變。接收機的目標是從信號中移除信道畸變的效應并且將信號轉換成對原始數(shù)據(jù)的估計。接收機可包括信道估計器。信道估計器可觀測通過因在信道上傳輸而已畸變的收到信號，并基于此觀測生成信道估計。信道畸變可包括振幅畸變、頻率偏移、相位偏移、多普勒效應、或緣于關于存儲器的通道產(chǎn)生的畸變，諸如瑞利(Rayleigh)衰落、萊斯(Rician)衰落、或多徑信道、或加性噪聲或干擾。接收機可使用信道估計來移除信道的效應并生成對所傳送的數(shù)據(jù)的估計。在理想接收機(著名的Genie輔助接收機)中，信道估計將會是完美的，并且對所傳送數(shù)據(jù)的估計將會是最優(yōu)的。然而，在實踐中，信道估計可能不是完美的，因此對所傳送數(shù)據(jù)的估計可能是次優(yōu)的。進一步，許多接收機被設計成在較窄范圍的信道類型上操作。如果這些接收機被用于接收在并未為其而設計的那些類型的信道上傳送的數(shù)據(jù)，則其信道估計器就更加可能生成錯誤的信道估計，從而降低性能。由歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)公布的手持數(shù)字視頻廣播(DVB-H)標準擴充了地面標準(DVB-T)。DVB-H旨在指定用于向電池供電的手持終端廣播多媒體服務的高效率手段。DVB-H與其地面前身后向兼容。這些標準公布如下數(shù)字視頻廣播(DVB);用于手持終端的傳輸系統(tǒng)(DVB-H)，ETSIEN302304Vl丄l(2004-11)，歐洲電信標準協(xié)會；以及數(shù)字視頻廣播(DVB);用于地面數(shù)字電視的成幀結構、信道編碼和調(diào)制，ETSIEN300744V1.5.1(2004-11)，歐洲電信標準協(xié)會。DVB-H標準的目標包括穩(wěn)健的移動連通性；覆蓋最大化；低功耗；緩解沖激干擾；以及用戶在蜂窩小區(qū)之間漫游?？紤]到這些目標，該標準包括表1中所描述的要素。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1-DVB-H具體要素當存在移動性時，DVB波形可能遭受載波間干擾(ICI)，其中由于移動性引入的多普勒效應，副載波會彼此干擾。為解決此問題，DVB-H標準通過向2K和8K模式添加"4K"模式擴充了DVB-T。此處的數(shù)字是指FFT中用于生成所傳送DVB波形的副載波的數(shù)目。對于給定帶寬信號，更多副載波意味著更靠近的副載波和更易受多普勒效應攻擊。8K模式尤其易受多普勒效應攻擊。4K模式被視為如由2K模式所提供的更寬副載波與由8K模式所提供的更長循環(huán)前綴之間的折衷。DVB還具有分級模式，其中波形可用兩種方式來解調(diào)。一種方法得到較低數(shù)據(jù)率的更可靠解調(diào)，而另一種更難解調(diào)但得到較高數(shù)據(jù)率。在較高數(shù)據(jù)率模式下解調(diào)的能力向終端用戶提供改進的服務。導頻碼元被插入所傳送波形中以使得能進行信道估計，從而能在接收機處進行相干解調(diào)和解碼。任何給定正交頻分復用(OFDM)碼元中的副載波的大約1/9在DVB中被用于此目的。在覆蓋和移動性的極限處，接收機單獨使用這些導頻來推導準確的信道估計的能力被折衷。本說明書中對任何現(xiàn)有技術的引用并非且不應被視為承認或以任何形式建議此現(xiàn)有技術構成在澳大利亞或任何其他轄區(qū)內(nèi)的公共一般性知識的部分，或者可合理地期望本領域技術人員將此現(xiàn)有技術確認、理解、當作相關的。發(fā)明概述本發(fā)明的目標在于基本上克服或至少改進現(xiàn)有安排的一個或多個缺點。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于聯(lián)合通信接收機操作的預處理器，該預處理器包括可操作以接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號的輸入；可操作以基于輸入信號來估計通信信道的至少一種特征的信道估計器；可操作以取決于該至少一種估計特征來修改輸入信號的信號修改器；以及用于向通信接收機提供經(jīng)修改信號的輸出。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種預處理信號以提供給通信接收機的方法，該方法包括接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號；基于輸入信號來估計通信信道的至少一種特征；取決于該至少一種估計特征來修改輸入信號；以及將經(jīng)修改的信號提供給通信接收機。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，提供了一種包括記錄在機器可讀記錄介質(zhì)上的機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，該程序代碼用于控制程序代碼在其上執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理裝置的操作以便執(zhí)行對信號進行預處理以提供給通信接收機的方法，該方法包括接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號；基于輸入信號來估計通信信道的至少一種特征；取決于該至少一種估計特征來修改輸入信號；以及將經(jīng)修改的信號提供給通信接收機。還描述了納入預處理器的通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，提供了一種解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的方法，該方法包括a)接收在通信系統(tǒng)中的傳輸信道上傳送的經(jīng)編碼碼元；b)估計傳輸信道的模型，該模型表征載波間干擾對多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響；以及c)通過使用所估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼收到碼元。根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，提供了一種在多載波無線通信系統(tǒng)的接收機中進行載波間干擾預測和移除的方法，該方法包括基于導頻碼元估計經(jīng)平滑的第一直接信道；通過使用經(jīng)平滑的第一直接信道估計產(chǎn)生傳送碼元的軟估計和硬估計來解碼收到碼元；使用導頻和傳送碼元的第一硬估計來估計經(jīng)平滑的第二直接信道；通過使用經(jīng)平滑的第二直接信道估計產(chǎn)生傳送碼元的第一軟估計和第二硬估計來解碼收到碼元；使用導頻碼元和傳送碼元的第二硬估計來估計經(jīng)平滑的第三直接信道；以及估計至少一個毗鄰副載波的經(jīng)平滑的載波間干擾信道，其中已先使用傳送碼元的第一軟估計從觀測中移除了對直接信道干擾的當前估計。優(yōu)選地，該方法包括根據(jù)信道估計從至少一個副載波中消去干擾；解碼消去干擾的副載波以返回信息比特估計。該方法可另外包括在解碼之前根據(jù)平滑信道估計組合消去干擾的碼元。該方法可包括以下各項的一次或多次附加重復使用導頻碼元和當前硬解碼器結果來估計新的經(jīng)平滑直接信道；估計至少一個毗鄰副載波的經(jīng)平滑的載波間干擾信道，其中已先使用傳送碼元的當前軟估計從觀測中移除了對直接信道干擾的當前估計。根據(jù)信道估計從至少一個副載波中消去干擾；通過使用經(jīng)平滑直接信道估計產(chǎn)生新的傳送碼元的軟估計和硬估計來解碼收到碼元。信道估計的平滑可使用以下各項中的任一項來達成通過低通濾波器巻積，經(jīng)由FFT、加窗和IFFT進行變換。對多個接收機天線的一般化可通過為每一個天線定義一組信道并矢量化解碼過程的解調(diào)階段來達成。在FFT的輸出中存在的ICI也可通過向預FFT模塊反饋本地頻率偏移估計來減小，預FFT模塊針對測得頻率偏移校正時域序列。此校正可按照唯前向方式或追溯地執(zhí)行，即如果頻率偏移估計在接收機的應用期間改變，則任何給定OFDM碼元可通過FFT變換多次。巻積碼的軟輸出解碼的使用(例如，經(jīng)由后驗概率解碼)可用來允許在任何后續(xù)Reed-Solomon解碼之前使用擦除預測，從而提高系統(tǒng)的糾錯能力。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在多載波無線通信系統(tǒng)的接收機中進行載波間干擾預測和移除的方法，包括基于導頻碼元估計經(jīng)平滑的第一直接信道；通過使用經(jīng)平滑的第一直接信道估計產(chǎn)生傳送碼元的軟估計和硬估計來解碼收到碼元；使用導頻碼元和傳送碼元的硬估計來估計下一個經(jīng)平滑的直接信道；以及估計至少一個毗鄰副載波的經(jīng)平滑的載波間干擾信道，其中優(yōu)選地已先使用傳送碼元的軟估計從觀測中移除了對直接信道干擾的當前估計。優(yōu)選地，該方法包括根據(jù)信道估計從至少一個副載波中消去干擾；解碼消去干擾的副載波以返回信息比特估計。附圖簡述現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中圖1是通信系統(tǒng)的示意圖2是納入有預處理器的通信系統(tǒng)的示意圖3是時域預處理器結構的示意圖4是頻域預處理器結構的示意圖5示出具有最大比組合器(MRC)的頻域預處理器結構；圖6示出帶有解調(diào)的頻域預處理器結構；圖7示出帶有前向糾錯(FEC)解碼的頻域預處理器結構；圖8是衛(wèi)星信道模型的示意圖9是常規(guī)IEEE802.11a接收機實現(xiàn)的示意圖10是啟用預處理器的IEEE802.1la接收機實現(xiàn)的示意圖11是包括啟用預處理器的IEEE802.11a接收機和不帶預處理器的接收機的通信網(wǎng)絡的部分的示意圖12示出第一IEEE802.11a預處理器頻域實施例的示意框圖B示出供在圖13的預處理器中使用的包括LLR計算器和Viterbi解碼器的FEC塊的示意圖14示出供在圖13的預處理器中使用的包括LLR計算器和APP解碼器的FEC塊的示意圖15圖解IEEE802.1la預處理器捕獲處理；圖16圖解IEEE802.1la前同步碼結構；圖17是具有較低等待時間的第二正EE802.11a預處理器頻域實施例的示意圖18是使用時域處理的第三IEEE802.11a預處理器的示意圖；圖19是使用頻域處理的帶有硬或軟判決重調(diào)制的進一步IEEE802.11a預處理器的示意圖20示出可在預測和移除載波間干擾(ICI)效應中使用的FEC約束模塊的示意圖21示出可用于估計信道估計的直接分量的模塊的示意圖22示出圖22的直接信道估計器的ICI消去和訓練方面的進一步細節(jié)；圖23示出估計信道估計的ICI分量的模塊的示意圖24示出圖24的ICI信道估計器的ICI消去和訓練方面的細節(jié)；圖25示出在圖21的FEC模塊中使用的ICI消去器和組合器塊的示意圖26圖解使用圖21-26的模塊并基于軟重調(diào)制來預測和移除ICI的調(diào)度；圖27圖解使用圖21-26的模塊并基于硬重調(diào)制來預測和移除ICI的調(diào)度；圖28圖解使用圖21-26的模塊來預測和移除ICI的替換調(diào)度；圖29圖解使用圖21-26的模塊來預測和移除ICI的進一步替換調(diào)度。實施例詳細描述預處理器描述了在通信網(wǎng)絡中可被置于通信接收機之前以改進接收機性能的預處理器的實施例。預處理器修改接收機觀測到的通信信道以便更好地匹配接收機的能力。所描述的預處理器具有以下潛在應用無線通信系統(tǒng)，例如DVB-T、DVB-H、IEEE802.11、IEEE802.16、3GPP2;衛(wèi)星通信系統(tǒng)；以及無線通信系統(tǒng)，例如ADSL、HomePlug(家庭插接)。所描述的預處理器可與一定范圍的現(xiàn)有通信接收機成對以便改進接收機性能。在一種安排中，預處理器可與設計成在非移動的、室內(nèi)信道上操作的現(xiàn)有IEEE802.11接收機成對以使得該接收機能在移動的、室外信道上操作。預處理器還可用于修改輸入接收機的信號從而改進系統(tǒng)性能。這在圖2中圖解。預處理器40取得已受信道20影響的信號并處理該信號，以使得輸出到接收機30的信號表現(xiàn)為已受不同信道影響，其中該信道與接收機30的能力匹配。預處理器40的使用擴展了現(xiàn)有接收機可與其一起操作的信道的范圍。在現(xiàn)有接收機不能被容易地修改的情形中(諸如在現(xiàn)有接收機是專用集成電路(ASIC)時)，接收機或許無法滿足對信道的超過其能力的性能要求。在這些情形中，預處理器40可被添加到現(xiàn)有接收機之前，從而擴展接收機30可與其一起操作的信道的范圍。預處理器40基于收到信號作出對信道20的估計。其隨后使用此信道估計來移除或修改該信道的影響。預處理器40的目標在于將接收機的輸入置于這樣的形式接收機觀測到的有效信道落在該接收機能夠與其一起操作的范圍之內(nèi)。圖3示出在時域中實現(xiàn)的預處理器40的框圖。預處理器40的輸入被提供給信道估計器42和濾波器41。在此，信道估計器42取得時域中的輸入并且估計器輸出被模塊39用來計算用于時域濾波器41的濾波器系數(shù)，時域濾波器41修改收到信號以使得其表現(xiàn)為已受與該通信系統(tǒng)中的實際信道不同的信道所影響。濾波器41的輸出被提供給接收機30。圖4示出在頻域中實現(xiàn)的另一個預處理器40的一般性框圖。在此，首先將收到信號從時域變換到頻域。映射器塊43修改頻域信號以使得其表現(xiàn)為已受與通信系統(tǒng)中的實際信道20不同的信道所影響，并且隨后此信號被變換回時域并被輸出。信道估計器42使用時域中的收到信號44、或頻域中的收到信號45、或時域和頻域兩者中的收到信號44、45作為輸入。信道估計器42也可任選地使用頻域中的經(jīng)映射信號46、或時域中的經(jīng)映射信號47、或頻域和時域兩者中的經(jīng)映射信號46、47。映射器塊43所執(zhí)行的映射基于由信道估計器42所生成的信道估計。圖5示出頻域預處理器結構40的變形的框圖。在此，時域-頻域變換是使用快速傅立葉變換(FFT)48來執(zhí)行的，而頻域-時域變換是使用快速傅立葉逆變換(IFFT)49來執(zhí)行的。使用最大比組合器(MRC)50將頻域收到信號與信道估計器塊42的輸出相組合。信道估計器42使用時域中的收到信號、或頻域中的收到信號、或時域和頻域兩者中的收到信號作為輸入。信道估計器也可任選地使用頻域中的MRC輸出信號、或時域中的MRC輸出信號、或頻域和時域兩者中的MRC輸出信號。圖6示出頻域預處理器結構的另一種變形的框圖。在此，由MRC50在頻域中輸出的經(jīng)修改輸入信號首先被解調(diào)并且隨后被重調(diào)制，接著被用于指導信道估計器42。信道估計器42使用時域中的收到信號、或頻域中的收到信號、或時域和頻域兩者中的收到信號作為輸入。信道估計器也可任選地使用頻域中的經(jīng)重調(diào)制信號、或時域中的經(jīng)重調(diào)制信號、或頻域和時域兩者中的經(jīng)重調(diào)制信號。圖7示出頻域預處理器結構的又一種變形的框圖。在此，由MRC50在頻域中輸出的經(jīng)修改輸入信號首先被解調(diào)，隨后在前向差錯控制(FEC)塊51中被解碼和重編碼，然后被重調(diào)制，接著被用于指導信道估計器42。信道估計器42使用時域中的收到信號、或頻域中的收到信號、或時域和頻域兩者中的收到信號作為輸入。信道估計器42也可任選地使用頻域中的經(jīng)重調(diào)制信號、或時域中的經(jīng)重調(diào)制信號、或頻域和時域兩者中的經(jīng)重調(diào)制信號。在圖5、圖6、圖7中，F(xiàn)FT48和IFFT49可分別被替換成任何形式的時域-頻域轉換，或頻域-時域轉換。MRC50也可被替換成任何形式的信號組合器，諸如最小均方誤差(MMSE)組合器、或迫零組合器。預處理器40可被應用的信道20的一示例是頻率偏移信道。頻率偏移信道對所傳送的信號引入頻率偏移。如果接收機能準確地估計該頻率偏移，則信道的效應就能被移除。考慮接收機30已被設計成與最高達10kHz的頻率偏移一起操作的情形。如果頻率偏移比方說為100kHz，則性能很可能非常差。如果替代地在預處理器40中使用了能應付100kHz的頻率偏移的信道估計器42，則預處理器將會移除信道的影響。這將允許僅能應付10kHz頻率偏移的現(xiàn)有接收機能在有最高達100kHz的頻率偏移的信道上使用，從而擴展了現(xiàn)有接收機能與其一起操作的信道的范圍。預處理器40可被應用的信道22的另一個示例是衛(wèi)星信道。衛(wèi)星信道由如圖8中所示的具有路徑延遲的瑞利衰落來表征。典型的海事(即，海上的船只經(jīng)由對地靜止衛(wèi)星進行通信)衛(wèi)星信道的K因子為10dB，衰落帶寬為0.7Hz，以及路徑延遲為0ps。典型的航空(即，空中的飛機經(jīng)由對地靜止衛(wèi)星進行通信)衛(wèi)星信道的K因子可為20dB，衰落帶寬可為100Hz，以及路徑延遲可為15ps。設計成與海事衛(wèi)星信道一起操作的接收機可能不能應付更苛刻的航空衛(wèi)星。在這種情形中，可將預處理器40添加到設計用于海事衛(wèi)星信道的接收機30之前以允許接收機30能在航空衛(wèi)星信道上表現(xiàn)良好。預處理器40可被應用的又一種示例信道24是例如在http:〃grouper.ieee.org/groups/802/ll/的IEEE802.11WG，"IEEE802.11無線局域網(wǎng)(WLAN)"中描述的IEEE802.1la無線電所經(jīng)歷的信道。常規(guī)IEEE802.11a發(fā)射機和接收機在圖9中圖解。發(fā)射機對輸入數(shù)據(jù)實現(xiàn)一序列操作，即加擾、FEC編碼、交織、調(diào)制、IFFT、添加循環(huán)前綴、上采樣和濾波。結果所得信號在傳輸信道上被傳送，并且互補接收機用于濾波和下采樣收到信號，后者被同步、移除循環(huán)前綴、并通過FFT被變換到頻域。FFT的輸出被提供給信道估計器和解調(diào)器，解調(diào)器使用信道估計器的輸出。經(jīng)解調(diào)信號被解交織、FEC解碼和解擾。這些接收機被設計用于多徑信道。常規(guī)IEEE802.11a接收機被設計用于由低RMS延遲跨度(例如<200ns)和低多普勒頻率(例如<300Hz)來表征的室內(nèi)、低移動性信道。當這些接收機經(jīng)歷室外、高移動性信道時，它們可能失效。然而，可實現(xiàn)能應付室外、移動信道的高RMS延遲跨度和高多普勒頻率的信道估計器和信號處理器。如果這樣的信道估計器和信號處理器被納入預處理器中，則該預處理器可將信道的影響減少到現(xiàn)有IEEE802.11a接收機能應付的點。這樣的預處理器允許已被設計成用于室內(nèi)、低移動性信道的常規(guī)IEEE802.1laASIC接收機能在室外、高移動信道上使用。以下描述的示例性實施例全部為IEEE802.11a預處理器。然而，這些技術也可應用于其他通信系統(tǒng)。所描述的預處理器與包括射頻(RF)電路、媒體接入控制(MAC)電路和物理層(PHY)電路的通信接收機相關。包括RF/PHY/MAC的協(xié)議包括IEEE802.16和IEEE802.11。所描述的預處理器還可在包含RF/PHY的DVB-H和DVB-T上下文中使用。諸如ADSL和Homeplug之類的可使用預處理器的其他相關應用僅包含PHY/MAC。本文中描述的預處理器可在例如專用集成電路(ASIC)之類的硬件中實現(xiàn)。其他硬件實現(xiàn)包括，但不限于，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、結構化ASIC、數(shù)字信號處理器和分立邏輯?；蛘?，預處理器可被實現(xiàn)為軟件，諸如可在計算機系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的一個或多個應用程序。軟件可存儲在計算機可讀介質(zhì)中并且可從計算機可讀介質(zhì)加載到計算機系統(tǒng)中以供計算機系統(tǒng)執(zhí)行。其上記錄有計算機程序的計算機可讀介質(zhì)是計算機程序產(chǎn)品。這樣的介質(zhì)的示例包括，但不限于，CD-ROM、硬盤驅動、ROM或集成電路。程序代碼也可經(jīng)由例如無線電傳輸信道或聯(lián)網(wǎng)連接之類的計算機可讀傳輸介質(zhì)被傳送至另一臺計算機或聯(lián)網(wǎng)設備。在一個實施例中，預處理器40被設計成移除來自IEEE802.1la信道的多徑和移動性的影響，并且將經(jīng)修改信號呈現(xiàn)給IEEE802.11a計算機以供后繼解調(diào)和處理。IEEE802.11節(jié)點53的典型實現(xiàn)在圖9中示出。在此，現(xiàn)成的IEEE802.11RFASIC55將在天線54上接收到的信號下變頻到基帶并將此信號傳遞給現(xiàn)成的正EE802.11PHY/MACASIC56，后者處理該信號并經(jīng)由數(shù)種可能的接口向用戶輸出數(shù)據(jù)。納入有預處理器40的ASIC實現(xiàn)的IEEE802.11節(jié)點60的模型在圖10中示出(其他實現(xiàn)是可能的)。在此，兩個現(xiàn)成正EE802.11RFASIC63、64將在兩個分開天線61、62上接收到的信號下變頻到基帶并且將這些信號傳遞給預處理器40。預處理器40組合這兩個信號并從結果所得信號中移除信道影響中的一些或全部，然后將經(jīng)處理的信號傳遞給現(xiàn)成IEEE802.11PHY/MACASIC56，后者如先前那樣處理該信號并將其輸出。所描繪的預處理器40的實施例使用來自兩個天線61、62的信號，但其也可使用一個天線或兩個以上天線。其他實施例可執(zhí)行天線選擇來作為信號組合的替換方案。納入預處理器的正EE802.11節(jié)點的系統(tǒng)的可能實施例在圖11中示出。本圖示出啟用預處理器的節(jié)點70在IEEE802.11網(wǎng)絡中可與標準(即，未啟用預處理器的)節(jié)點72共存。在一種安排中，預處理器使用模擬基帶輸入和輸出。然而，存在若干其他接口可能性數(shù)字基帶信號。這要求RFASIC和/或PHY/MACASIC具有數(shù)字基帶接口，或者使用外部模數(shù)和數(shù)模轉換器。后捕獲基帶信號。這將要求PHY/MACASIC可使得PHY捕獲功能被繞過。后PHY經(jīng)解調(diào)信號。這將要求PHY/MACASIC可使得其PHY被繞過。在此配置中使用唯MACASIC也將是可能的。PHY橋路。在此配置中，預處理器將納入MAC和發(fā)射機，并且可向PHY/MACASIC重傳數(shù)據(jù)。RF輸入。在此配置中，RFASIC的功能可被納入到預處理器ASIC中。RF輸出。在此配置中，預處理器ASIC接收來自獨立RFASIC的基帶信號，并向集成RF/MAC/PHYASIC輸出RF信號。RF輸入和RF輸出。此配置將與其中已集成了RFASIC和MAC/PHYASIC的現(xiàn)成IEEE802.11無線電一起工作。預處理器ASIC將直接從天線接收RF上的信號，處理它們，并在RF上將其輸出給RF/MAC/PHYASIC。在這種情形中要做的一件重要事項是確保預處理器ASIC的RF輸入和RF輸出不干擾。這可以通過保持RF輸出功率電平非常低，和/或通過在與于輸入上所使用的信道不同的信道上輸出該信號來達成。正EE802.11預編碼器的接口可被設計成使得能支持來自若干生產(chǎn)商的RFASIC和PHY/MACASIC。預處理器40可不修改地(除了或許有的一些延遲)將信號傳遞給現(xiàn)有接收機30。此旁路模式還允許啟用預處理器的節(jié)點70的操作能與標準節(jié)點(即，未啟用預處理器的節(jié)點)72不相區(qū)別。圖12示出IEEE802.11a預處理器的優(yōu)選實施例80。此實施例使用從于2004年12月30日公開的美國專利申請公開US2004/0264561"Filterstructureforiterativesignalprocessing(用于迭代信號處理的濾波器結構)"、于2005年8月22日提交的澳大利亞臨時專利申請2005904528及相關PCT申請PCT/AU2006/001201、于2007年2月27日提交的PCT申請PCT/AU2007/000231"Methodandsystemforcommunicationinawirelessnetwork(用于在無線網(wǎng)絡中通信的方法和系統(tǒng))"，以及于2007年5月24日提交的PCT/AU2007/000722"Methodandapparatusformulticarriercommunications(用于多載波通信的方法和裝置)"中所定義的那些算法推導出來的算法，以上申請的內(nèi)容通過交叉引用納入于此。預處理器80取得來自兩個RFASIC(例如63、64)的基帶信號并在框81中執(zhí)行自動增益控制(AGC)、DC偏移移除、和濾波。經(jīng)濾波信號被輸出給捕獲塊82，捕獲塊82標識有效傳送幀的起始。如果幀是有效的，則使用快速傅立葉變換(FFT)48將其從時域轉換到頻域。來自FFT塊48的輸出前進至信道估計器塊42和線性組合器塊83兩者，線性組合器塊83在所描繪的安排中為最大比組合器(MRC)塊。最大比組合器塊83將FFT塊48和信道估計器塊42的輸出進行組合。MRC塊83的輸出被饋送給前向糾錯(FEC)塊84。FEC塊84的輸出隨后被用于指導信道估計器42。這些輸出還被傳遞給快速傅立葉逆變換(IFFT)塊85，在那里其被轉換回時域并插入循環(huán)前綴(CP)。塊85的輸出在塊86中被濾波并且從預處理器80輸出。線性組合器塊83可使用最小均方誤差(MMSE)算法、或迫零算法來作為最大比算法的替換方案。FEC塊84可使用或者Viterbi解碼器塊、重編碼器/映射器塊、和可任選LLR計算器塊(圖13)，或者后驗概率(APP)解碼器塊、重編碼器/映射器塊和可任選LLR計算器塊(圖14)。在預處理器80的另一個實施例中，在重編碼之前使用第二FEC解碼器，如在要求澳大利亞臨時專利申請2006902812的優(yōu)先權的PCT/AU2007/000722中所示的。這引入了更長等待時間，但增大了解碼增益。正EE802.1la預處理器80的優(yōu)選實施例使用初始捕獲的方法，其涉及延遲長度等于短前同步碼字大小(即，20MHz上的16個采樣=0.8ps)的自相關。隨后從該第一自相關減去延遲長度等于8個采樣的另一種自相關，從而提供CW和DC偏移抑制。初始捕獲通過計數(shù)起自峰值的下降的數(shù)目來檢測(參見圖15)。峰值在遞增下降計數(shù)之前必須高于預定義閾值。一旦下降的數(shù)目超過閾值，則認為捕獲已發(fā)生。如果我們假定在該實現(xiàn)中有最小等待時間并且等待時間是僅歸因于接收這些采樣的約束，則對應短前同步碼初始捕獲判定的等待時間是進入長前同步碼的20MHz上的32個采樣。此延遲是短前同步碼開始后的1.6|is或分組開始后的9.6|iS。在IEEE802.11a預處理器80的優(yōu)選實施例中，所存儲的前同步碼被用來減少等待時間。在此，短和長前同步碼被存儲在數(shù)據(jù)存儲87中并且在預處理器80已捕獲到傳入分組之際被輸出。這意味著預處理器80可在縮減的延遲下開始輸出前同步碼。在IEEE802.11預處理器80的另一個實施例中，從信道接收到的前同步碼被傳遞到預處理器的輸出。在IEEE802.11a預處理器的另一個實施例中，所存儲或所傳遞的前同步碼被處理以確保MAC/PHYASIC所見的信道的連續(xù)性。由于MAC/PHYASIC56仍對該信號執(zhí)行其自己的信道估計和移除，因此可向ASIC56呈遞其能解調(diào)而沒有性能損耗的信號。在IEEE802.1la預處理器80的優(yōu)選實施例中，通過僅輸出短前同步碼的一部分來減少等待時間。在此安排中，預處理器80輸出數(shù)目減少的短前同步碼子字，其中該短前同步碼由該子字的IO次重復構成。IEEE802.11a前同步碼的結構在圖16中示出。在正EE802.1la預處理器80的另一個實施例中，通過一旦檢測到分組就立即開始向MAC/PHYASIC56輸出短前同步碼來減少捕獲延遲。隨后，一旦已從長前同步碼確定了時基，預處理器80就可停止傳送短前同步碼并開始傳送所存儲的長前同步碼。該傳輸可按照兩種方式之一發(fā)起。首先，其可在短前同步碼子字的邊界上發(fā)起。其次，子字邊界被忽略，從而允許長前同步碼在如由收到分組的時基所指示的正確位置上開始傳輸而與短前同步碼子字無關。在IEEE802.11預處理器80的另一個實施例中，通過即使在未出現(xiàn)分組時也持續(xù)地向MAC/PHYASIC56傳送所存儲的短前同步碼來減少捕獲延遲。隨后，一旦檢測到實際分組，就在恰適位置上停止短前同步碼并且將長前同步碼和分組的其余部分傳送給MAC/PHY。圖17示出具有低等待時間的IEEE802.11a預處理器的替換實施例90。在該實施例90中，最大比組合器83的輸出91被直接(或經(jīng)由緩沖器)傳遞給IFFT塊85，從而縮減處理延遲。圖18示出具有低等待時間的IEEE802.11a預處理器的替換實施例100。在此實施例中，使用時域濾波器102來減小或消除信道的影響。時域濾波器102的系數(shù)由濾波器系數(shù)發(fā)生器104生成，后者接收來自信道估計器42的輸出。時域濾波器102的輸出被傳遞到預處理器100的輸出。圖19示出IEEE802.11a預處理器結構的替換實施例200，其在重傳數(shù)據(jù)之前執(zhí)行或者軟重調(diào)制或者硬重調(diào)制和頻域中的處理。此結構使用接收來自MRC塊83的輸出的軟輸入軟輸出(SISO)FEC塊212。SISOFEC塊中的解碼器可為任何SISO解碼器，諸如軟輸出Viterbi算法(SOVA)或APP解碼器。SISOFEC212的輸出由軟/硬判決重調(diào)制器214處理，后者進而指導信道估計器42。重調(diào)制器214的輸出也被傳遞給IFFT塊85。前同步碼由濾波器210處理，濾波器210的系數(shù)由信道估計器42提供。IEEE802.11a標準指定確認(ACK)幀在正被接收的相應數(shù)據(jù)幀結束后一個短幀間間隔(SIFS)內(nèi)發(fā)起傳輸。SIFS時間被定義為16ps。IEEE802.11a標準的正EE802.11j修改引入了覆蓋級，這是用以補償信號的空中傳播時間的機制。在所描述的IEEE802.11a預處理器的實施例中，如果存在超過SIFS時間的任何延遲，則通過將覆蓋級增大至少等于該延遲的量來補償這樣的延遲。若干IEEE802.11MAC/PHYASIC56具有可編程SIFS時間，并且可使其SIFS時間縮減到小于16ps的值。在所描述的IEEE802.11a預處理器的實施例中，如果存在超過預處理器ASIC與MAC/PHYASIC組合的SIFS時間的任何延遲，則通過縮減MAC/PHYASIC56的可編程SIFS時間來補償這樣的延遲或其部分。IEEE802.11a標準指定ACK幀在前一幀結束后的SIFS(16ps)內(nèi)傳送。然而，沒有其他在分布式控制功能(DCF)控制下的發(fā)射機會在前一幀之后直至DCF幀間間距(DIFS，34|is)之前在該信道上傳送。這是為了允許在點控制功能(PCF)控制下的發(fā)射機能在前一幀后傳送PCF幀間間距(PIFS，25ps)然而，如果該網(wǎng)絡中未使用PCF，則在IEEE802.1la預處理器中，如果存在超過SIFS時間的任何延遲，則可通過為ACK幀等待PIFS時間來容忍這樣的延遲或其部分。IEEE802.11a標準支持若干PHY數(shù)據(jù)率(6、9、12、18、24、36、48和54Mbps)。在圖12中所示的正EE802.11a預處理器的實施例中，輸出信號的重編碼和重映射不必與輸入信號為相同的數(shù)據(jù)率。延遲中超過SIFS時間的那些可通過以較高的數(shù)據(jù)率輸出經(jīng)延遲的輸出信號來補償，從而以這樣的方式來確保在預處理器的輸出處的幀的結束盡可能接近預處理器的輸入處的幀的結束。為了使IEEE802.11a標準中的隙定時機制能正確地工作，接收機必須能夠檢測在空信道評估(CCA)時間(CCA—時間)內(nèi)另一個802.11a信號的存在性。對于IEEE802.1la，檢測時間為4ps。IEEE802.11MAC/PHYASIC典型地使用來自IEEE802.11RFASIC的收到信號強度指示符(RSSI)來執(zhí)行CCA。IEEE802.11a預處理器的一個實施例通過將此RSSI輸入設成高于CCA—功率一閾值的水平來在MAC/PHYASIC56中迫使CCA—忙狀態(tài)(該標準要求任何信號大于-62dBm都應產(chǎn)生CCA—忙狀態(tài))。這意味著MAC/PHYASIC56的CCA電路不受預處理器的延遲所影響。在IEEE802.11a預處理器的優(yōu)選實施例中，來自IEEE802.11RFASIC(63、64)的狀態(tài)和控制信號(諸如RSSI信號)被輸入預處理器ASIC40，被延遲以使得其與預處理器40的輸出信號對準，并被輸出到IEEE802.11aMAC/PHYASIC56。本文中所描述的預處理器安排提供使用置于通信接收機之前以改進接收機性能的預處理器的方法；使用置于通信接收機之前以通過改變接收機觀測到的信道來改進接收機性能的預處理器的方法；使用置于通信接收機之前以擴展接收機能與其一起操作的信道的范圍的預處理器的方法；聯(lián)合現(xiàn)有通信接收機使用預處理器以改進接收機的性能和擴展接收機能與其一起操作的信道的范圍的方法；聯(lián)合IEEE802.11通信接收機使用預處理器以改進接收機的性能和擴展接收機能與其一起操作的信道的范圍的方法；在時域中操作的預處理器；在時域中操作并使用時域濾波器將信道估計與收到信號進行組合的預處理器；在頻域中操作的預處理器；在頻域中操作并分別使用FFT和IFFT來執(zhí)行時域-頻域變換和頻域-時域變換的預處理器；在頻域中操作并使用MRC將信道估計與收到信號進行組合的預處理器；在頻域中操作并用MRC的輸出來驅動信道估計器的預處理器；在頻域中操作并用MRC的經(jīng)解調(diào)和經(jīng)重調(diào)制的輸出來驅動信道估計器的預處理器；在頻域中操作并用MRC的經(jīng)解調(diào)、經(jīng)FEC解碼、經(jīng)FEC重編碼和經(jīng)重調(diào)制的輸出來驅動信道估計器的預處理器；具有來自一個或多個天線的輸入的預處理器；允許啟用預處理器的接收機能在網(wǎng)絡中與未啟用預處理器的接收機共存的預處理器；可被置于天線與現(xiàn)有正EE802.11RF/PHY/MAC接收機電路之間的預處理器；納入IEEE802.11RF電路并且可被置于天線與現(xiàn)有IEEE802.11PHY/MAC接收機電路之間的預處理器；可被置于一個或多個現(xiàn)有IEEE802.11RF電路與現(xiàn)有IEEE802.11RF/PHY/MAC接收機電路之間的預處理器；可被置于現(xiàn)有IEEE802.11RF電路與現(xiàn)有IEEE802.11PHY/MAC接收機電路之間的預處理器；可被置于現(xiàn)有IEEE802.11RF電路與現(xiàn)有IEEE802.11PHY/MAC接收機電路之間、繞過現(xiàn)有PHY電路的捕獲電路的預處理器；可被置于現(xiàn)有正EE802.11RF電路與現(xiàn)有IEEE802.11PHY/MAC接收機電路之間、繞過現(xiàn)有PHY電路的預處理器；可被置于現(xiàn)有正EE802.11RF電路與現(xiàn)有IEEE802.11PHY/MAC接收機電路之間、充當橋路的預處理器；支持一個以上IEEE802.11無線電組件制造商的接口的預處理器；具有在很少修改或無修改下將輸入信號傳遞到輸出的旁路模式的預處理器；輸出從FEC解碼器電路的硬判決輸出推導出來的信號的預處理器；輸出從MRC電路的軟判決輸出推導出來的信號的預處理器；輸出從時域濾波器電路推導出來的信號的預處理器；使用Viterbi解碼器的預處理器；使用SOVA解碼器的預處理器；使用APP解碼器的預處理器；納入有一個以上FEC塊的預處理器；使用利用不同長度的兩個自相關的捕獲電路的預處理器；使用所存儲的前同步碼來輸出的預處理器；將前同步碼傳遞到輸出的預處理器；處理所存儲的或所傳遞的前同步碼的預處理器；刪除前同步碼的部分的預處理器；一旦在輸入中檢測到信號就立即輸出短前同步碼、并隨后一旦捕獲到時基就輸出長前同步碼的預處理器；持續(xù)地輸出短前同步碼、并隨后一旦捕獲到時基就輸出長前同步碼的預處理器；通過增大覆蓋級來補償IEEE802.11網(wǎng)絡中啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的方法；通過縮減IEEE802.11MAC/PHYASIC的SIFS時間來補償IEEE802.11網(wǎng)絡中啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的方法；通過將SIFS時間增大到PIFS時間來補償IEEE802.11網(wǎng)絡中啟用預處理器802.11網(wǎng)絡中啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的方法；通過提早發(fā)出IEEE802.11MAC/PHY電路的CCA信號來補償IEEE802.11網(wǎng)絡中啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的方法；處理從IEEE802.11RP電路輸入的狀態(tài)和控制信號然后再將其輸出給IEEE802.11MAC/PHY電路的預處理器。ICI的預測和移除接收機性能可通過如下所描述地預測并移除載波間干擾(ICI)來改進。在頻域中，受ICI影響的用于正交頻分復用(OFDM)的信道可使用矩陣模型來建模，其中干擾矩陣建模所傳送碼元到等效收到碼元集的轉換。當該矩陣具有非零的非對角時，就產(chǎn)生ICI。在絕大多數(shù)情況下，主導干擾項是描述來自毗鄰副載波的干擾的主非對角。當我們僅考慮來自毗鄰副載波的干擾時，對收到OFDM碼元的所得矢量模型r[i]為小]=*+&[']*剛+*W]其中h。[i]是來自信道干擾矩陣的表征信道在包含合需碼元的收到碼元的分量上的直接影響的矢量；h.Ji]是來自信道干擾矩陣的表征由其索引比感興趣副載波小1的副載波所導致的干擾的矢量(副載波跨頻帶按升序來索引)；hw[i]是來自信道干擾矩陣的表征由其索引比感興趣副載波大1的副載波所導致的干擾的矢量；d[i]是所傳送的對應OFDM碼元i的頻域碼元的矢量；d.i[i]是通過將值移到索引比其原有位置小1的新定位來從d[i]推導出來的(對具有最低索引的副載波的處理是任意的)；d^[i]是將值移到索引比其原有位置大1的新定位的d[i]的循環(huán)旋轉(對具有最高索引的副載波的處理是任意的)；以及算子表示等大小矢量的逐元乘法。注意，盡管d.Ji]、d^[i]和d[i]全部都是彼此的移位版本，但矢量lM[i]、h+1[i]和ho[i]卻并非如此。在接收機處對這些參數(shù)的估計使用符號("來標識或被明確地表述為估計。對h。[i]的的估計在本文中可被稱為直接信道估計。對h.Ji]和hw[i]的估計可被稱為載波間干擾信道估計。用于ICI移除的系統(tǒng)和方法分別參照三個模塊化構建i央——指定模塊A、模塊B和模塊C來描述。這些模塊可在例如專用集成電路(ASIC)之類的硬件中實現(xiàn)。其他硬件實現(xiàn)包括，但不限于，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、結構化ASIC、數(shù)字信號處理器和分立邏輯?；蛘?，這些模塊可被實現(xiàn)為軟件，諸如可在接收機系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行的一個或多個應用程序。軟件可存儲在計算機可讀介質(zhì)中并且可從計算機可讀介質(zhì)加載到接收機系統(tǒng)中以供接收機系統(tǒng)執(zhí)行。其上記錄有計算機程序的計算機可讀介質(zhì)是計算機程序產(chǎn)品。這樣的介質(zhì)的示例包括，但不限于，CD-ROM、硬盤驅動、ROM或集成電路。程序代碼也可經(jīng)由例如無線電傳輸信道或聯(lián)網(wǎng)連接之類的計算機可讀傳輸介質(zhì)被傳送至另一臺計算機或聯(lián)網(wǎng)設備。ICI移除可在接收機單元中或在與接收機單元相關聯(lián)的預處理器中實現(xiàn)。圖21示出操作以應用FEC約束的模塊300(指定模塊A)的功能框圖。對FEC模塊300的輸入是所傳送的碼元估計&]270、信道估計4[z']、、W和&W的集合260和收到信號r[i]。FEC模塊300的輸出是信息比特序列和(可任選地)傳送的碼元估計。FEC模塊300包括功能塊310(ICI消去和組合塊)。在塊310中，用于解調(diào)的碼元估計如下通過首先消去來自毗鄰副載波的干擾并隨后組合屬于感興趣碼元的無ICI能量來推導W]=(小]--+4'[。(小]_l[d_&D化[''])+試uw(《:i[。-4['化[。-《—i['']),-1)A辨(3c,mJ函數(shù)通過以上所描述的m步執(zhí)行矢量的循環(huán)旋轉。*指示共軛轉置。循環(huán)旋轉將位置i中的條目映射到位置j，其中jH-m。如果j為負或大于輸入矢量的最大索引，則不采取任何動作。未被寫入的值被設為O。在此我們已通過在式1中使用P[i]來使用了最大比組合器辦法。可以使用其他加權，諸如根據(jù)MMSE準則推導出的那些。針對其解調(diào)新合成碼元的信道計算如下w][''][。+《['■]"o"+1[?？扇芜x地，可丟棄式1的第一和第三行以降低復雜度，剩下觀測=K[。(小]_d'〗義^]-和合成信道用于給定OFDM碼元/的ICI消去器和組合器處理元件310在圖25中示出。ICI消去和組合塊310的輸出被提供給解調(diào)模塊320。FEC解碼330使用解調(diào)器320的輸出來生成信息比特估計。如果FEC解碼330采用軟輸出方法(例如，使用前向-后向算法的后驗概率(APP)解碼)，則可使用硬和軟重調(diào)制器340來生成硬和軟傳送碼元估計。如果在FEC解碼器330中使用了硬判決解碼(諸如Viterbi解碼)，則可在塊340中應用硬重調(diào)制來生成對所傳送碼元的硬估計。在任何情形中，導頻碼元(先驗已知)應被插入到估計中。也可以忽略FEC約束并向收到碼元r[i]應用"分片器(slicer)"來生成對所傳送碼元d[i]的估計。分片器可產(chǎn)生硬或軟判決。來自"分片器"的硬判決可通過在給定信道模型的情況下計算至收到點具有最小距離的星座點來生成。來自"分片器"的軟判決可通過在給定信道模型的情況下計算每個星座點的似然性并隨后計算平均碼元來生成。圖22示出直接信道估計器400(指定模塊B)的功能框圖。給定收到碼元r[i]，所傳送碼元估計&]270和ICI信道估計l[。和&,[/]260、直接信道估計&[z']可推導如下=s,C/j(z力v(j[/]卜(小卜《一[z']J—i[Z]-、[z']J+![/]))式2ICI消去塊410從收到信號r[i]中減去ICI估計，如圖23中所示。訓練塊420發(fā)生與硬估計的逆inv(d[i])的逐元乘法，并且訓練塊420的輸出由平滑塊430平滑(smooth)以產(chǎn)生對直接分量信道ho[i]的估計280?？梢允褂酶髯云交夹g，包括通過低通濾波器進行巻積。另一種平滑選項是使用FFT來變換估計，對變換加窗并隨后應用IFFT。式2反映了塊410、420和430的組合操作。用于給定OFDM碼元/的直接信道估計器處理元件400除平滑功能430之外在圖22中更詳細地示出。圖24示出ICI信道估計器500(指定模塊C)的功能框圖。對ICI信道估計器500的輸入是收到碼元r[i]250、所傳送的碼元估計^[/]270和直接信道估計260。ICI信道估計器500如下生成估計l[i]和l[/]290《-i[z']=柳o威(義！(*[/]_4[。^)W-《+i['化i[!]))式3a《+i[,]^附。。A(》+1[。)(小'〗—4['〗——《_![/〗))式3b式3a和3b反映了ICI信道估計器500的功能塊510、520和530的總體操作。"直接消去"塊510實現(xiàn)圓括號內(nèi)的表達式，其從收到碼元r[i]中減去直接信道的貢獻和ICI項之一。訓練塊520實現(xiàn)塊510的相應輸出與碼元估計d.![i]或dw[i]的逐元乘法。塊520的原始輸出(即，、[i]和tM[i]的估計)在平滑塊520中被平滑。平滑功能可在時域或頻域中實現(xiàn)。平滑的帶寬可根據(jù)無線電信道的相干頻率來設置。inv函數(shù)計算(或經(jīng)由査找表獲得)碼元的逆。例如，如果副載波上所傳送的碼元為(l+j)/sqrt(10)，則其逆(迫使乘積為單位l)為sqrt(5/2)(H)。用于給定OFDM碼元/的ICI信道估計器處理元件500除平滑功能530之外在圖24中示出。在所描繪的安排中，對所傳送碼元的軟估計被用作塊510的輸入，而硬估計被用于訓練塊520。圖26是用于解碼收到OFDM碼元250的調(diào)度702的示意表示。假定OFDM碼元250在發(fā)射機處經(jīng)歷了巻積編碼、交織和調(diào)制。調(diào)度702可在接收機處使用以上所描述的模塊A、B和C來實現(xiàn)。所有估計存儲器被初始化為0，包括直接信道估計、所傳送碼元估計和ICI信道估計。對調(diào)度702的輸入包括收到OFDM碼元250和導頻碼元704。在調(diào)度702的第一階段710，接收機使用收到輸出r[i]250和導頻碼元704獲得第一直接信道估計。輸出r[i]可以是從FFT(未圖示)輸出的頻域版本。對直接信道的初始估計可在階段710中通過首先移除收到OFDM碼元250中所傳送導頻704對相應副載波的影響來獲得。這對于相移鍵控(PSK)調(diào)制典型地是經(jīng)由與所傳送導頻的共軛的乘法來進行的。這可以使用訓練塊420來實現(xiàn)。對直接信道的所得原始估計隨后可例如使用塊430來平滑以獲得對數(shù)據(jù)承載副載波的信道估計。用于獲得信道估計的選項包括a)在周圍副載波上復制對導頻副載波的信道估計直至更接近下一個導頻副載波。b)通過將基于導頻的信道估計拷貝到長度等于副載波數(shù)目的矢量上并將數(shù)據(jù)位置設為0來構造對信道的頻域估計。所得矢量通過使用IFFT進行變換。隨后通過應用窗來選擇轉置域中的低頻項。加窗矢量隨后被變換回頻域。c)進一步選項是執(zhí)行處理a)并隨后處理b)。d)另一個選項是執(zhí)行處理a)并隨后應用雙向自回歸(如例如在要求澳大利亞申請AU2005904528的優(yōu)先權的共同待審PCT申請PCT/AU2006/001201(公開號WO2007/022564)中所描述的，其內(nèi)容通過交叉引用納入于此)。隨后調(diào)度702的階段712使用來自階段710的第一直接信道估計解調(diào)和解碼OFDM碼元250。階段712的輸出是第一傳送碼元估計(包括導頻插入)。階段712可使用模塊A300來實現(xiàn)。調(diào)度702的下一階段714使用從階段710輸出的第一直接信道估計260和從階段712輸出的第一傳送碼元估計270來生成對直接信道的第二估計280。階段714可使用模塊B400來實現(xiàn)。從階段714生成的直接信道估計被用作下一階段716的輸入，并且還用作后續(xù)階段718的輸入。階段716使用模塊A300通過使用第二直接信道估計280來解調(diào)和解碼OFDM碼元250，以獲得第二傳送碼元估計(包括導頻插入)。階段716可輸出對所傳送碼元的硬頻域估計和軟頻域估計兩者。調(diào)度702的下一階段718可使用模塊B400和模塊C500來實現(xiàn)。對階段718的輸入包括來自階段714的第二直接信道估計和來自階段716的第二傳送碼元估計。在階段718中，第二直接信道估計280和第二傳送碼元估計270被提供給模塊B400以生成對直接信道的第三估計280。在階段718中，第三直接信道估計280和第二傳送碼元估計270被提供給模塊C500以生成第一ICI信道估計290。階段720使用沒有重傳階段340的模塊A300通過使用第三直接信道估計280和第一ICI信道估計290來解調(diào)和解碼OFDM碼元250，以獲得最終信息比特估計。階段720使用在階段716中輸出的軟頻域碼元估計。圖26示出使用軟判決的調(diào)度702。圖28是類似于調(diào)度702但不使用軟判決的調(diào)度750的示意圖解。輸入包括導頻碼元704和收到OFDM碼元250。階段752基于導頻碼元來提供對直接信道的初始估計。階段754隨后提供對所傳送OFDM碼元的第一估計。階段756隨后提供對直接信道的更新估計，以及階段758提供對頻域OFDM碼元的第二估計。階段760提供對直接信道的進一步估計并提供對ICI信道特性的估計，這兩者在階段762中被用于消去ICI影響并輸出對所傳送碼元的最終估計。階段754、756、758、760和762各自包括用以表明模塊A、B和C(300、400、500)中的哪一個可用來執(zhí)行在這些階段的每一個中要求的操作的標記。階段754使用模塊A300，階段756使用模塊B400，階段758使用模塊A300，階段760使用模塊B400和模塊C500，以及階段762使用來自模塊A300的塊。調(diào)度702和750可總結為序列ABABCA。替換調(diào)度，圖28和圖29由于模塊A、B、C中的接口是相同的，即它們更新一組信道估計和傳送碼元估計，因此預計了其他調(diào)度。(模塊定義允許0輸入，這在處理的初始階段期間遭遇)。使用命令序列的符號(其中調(diào)度702和750是ABABCA)，就可以定義進一步調(diào)度，包括AABAABCAABACAABCABCA這些變形中的一些的矢量在圖28和圖29中示出。圖29圖解使用序列ABACA的調(diào)度770。這與序列702和750的不同之處在于對直接信道估計少一次更新。階段772基于導頻碼元來提供對直接信道的初始估計，如關于階段710所討論的。階段774隨后提供對OFDM碼元的第一估計，其被階段776用來更新對直接信道的估計。階段778隨后更新碼元估計，以及階段780示生成對ICI影響的估計。最后，階段782使用來自階段780的ICI估計和來自階段776的直接信道估計來消去所估計的ICI影響并提供對所傳送碼元的最終估計。圖30圖解使用序列ABCA的調(diào)度790。階段792基于導頻碼元來提供對直接信道的初始估計，如關于階段710所討論的。階段794隨后提供對OFDM碼元的第一估計，其被階段796用來更新對直接信道的估計并且還用來生成ICI估計。階段796使用模塊B和C。階段798使用來自階段796的ICI估計和直接信道估計來消去所估計的ICI影響并提供對所傳送碼元的最終估計。3:來自FEC解碼器的軟和硬碼元估計模塊A300中的FEC解碼器330可輸出對編碼器輸出比特的軟估計。這些軟輸出比特可用于生成對所傳送OFDM碼元的估計。這些軟比特通過在對應于該碼元的比特的比特PDF上計算星座映射上的平均位置來進行軟調(diào)制(340)。導頻碼元(先驗已知)也被插入。FEC解碼器330可同時輸出硬判決。傳送OFDM碼元估計在接收機中可按兩種方式來使用-在訓練塊420和520中作為用于信道估計的訓練碼元，以及例如在ICI消去和組合塊310中用于干擾消去。在一種安排中，軟碼元被用于干擾消去，而硬碼元用于訓練。使用軟碼元進行干擾消去的一個優(yōu)點在于若解碼器是不確定的，則軟碼元較小，這可以提高干擾消去步驟的準確性。如果硬碼元被用于訓練，則碼元的逆可被存儲在接收機的査找表中。4:干擾已消去狀態(tài)的差分更新若干模塊可利用以下量嗣=小']-《—_-、['化i卩]這是收到碼元減去所有被建模的信號分量。對直接分量的估計可通過將直接分量估計4^^。[/]加上噪聲估計w]來獲得。ici項中的任一項可按類似方式生成。模塊作出的任何更新可按照由該模塊已修改的參數(shù)子集所導致的差值項的形式來進行。如果ici消去步驟需要使用進一步的ici項，則此噪聲估計可一般性地計算為5:為FEC先驗使用同步字節(jié)FEC模塊(A)300的性能可通過使用任何已知的編碼器輸入比特來改進。在DVB的情形中，編碼了SYNC(同步)字節(jié)。這些將迫使巻積碼變成已知狀態(tài)。例如，此信息可在巻積碼的Viterbi和APP解碼器兩者中采用。在APP解碼的情形中，信息比特先驗根據(jù)同步字節(jié)值來設置。在Viterbi解碼的情形中，可使用已知比特來執(zhí)行終止追溯。6:頻率偏移跟蹤在接收機系統(tǒng)中的FFT(例如FFT48)的輸出中存在的ICI也可通過向預FFT模塊反饋本地頻率偏移估計來減小，該預FFT模塊針對測得頻率偏移校正時域序列。此校正可按照唯前向方式或追溯地執(zhí)行，即如果頻率偏移估計在接收機的應用期間改變，則任何給定OFDM碼元可通過FFT變換多次。作為信道估計模塊400、500(模塊B和/或C)中的任一者的部分推導出來的量可用于形成頻率偏移估計。在一種安排中，量A原始[。"肌(&]卜(小.]-l卩]義,W"+,W^W)或w。=!'",])"w在兩個相繼OFDM碼元之間進行比較以形成頻率偏移估計。每OFDM碼元周期的相位改變?yōu)橥鈝2X始[卜i]w]一般而言，相位改變將逐OFDM碼元地改變。在這種情形中，對頻率偏移的時域校正可基于對毗鄰OFDM碼元之間的一組采樣點進行外]的內(nèi)插。以此方式，針對其校正時域信號的頻率可以以比OFDM碼元周期更高的速率改變。7:ReedSolomon擦除標記軟輸出FEC解碼器330可用于標記外ReedSolomon(RS)擦除解碼器的擦除，并且可提高ReedSolomon外碼的糾錯能力。軟輸出可用于向RS碼字碼元指派可靠性，并且?guī)讉€最不可靠的碼元隨后可被標記成要在RS解碼器的輸入上擦除。RS擦除解碼器可針對一次或多次迭代運行，其中每個相繼迭代中標記的擦除的數(shù)目減小，直至某個最小值。在最小值為0的情形中，操作等效于糾錯RS解碼器的操作。迭代循環(huán)在解碼器報告成功解碼的情形中可提早終止。所采用的迭代的次數(shù)以及在每一迭代步驟中標記為要擦除的碼元的數(shù)目可以是或者固定的或者根據(jù)某個系統(tǒng)狀態(tài)度量來動態(tài)地更新。將理解本說明書中所公開和定義的本發(fā)明擴展到所提及的或從對附圖的測試中顯而易見的個體特征中的兩個或多個的全部替換組合。所有這些不同組合構成本發(fā)明的各個替換方面。還將理解本說明書中使用的術語"包括"及其語法變形等效于術語"包含"并且不應被認為排除其他元件或特征的存在性。權利要求1.一種用于聯(lián)合通信接收機操作的預處理器，所述預處理器包括可操作以接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號的輸入；可操作以基于所述輸入信號來估計所述通信信道的至少一種特征的信道估計器；可操作以取決于所述至少一種估計特征來修改所述輸入信號的信號修改器；以及用于將所述經(jīng)修改信號提供給所述通信接收機的輸出。2.如權利要求1所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器包括時域濾波器。3.如權利要求2所述的預處理器，其特征在于，還包括可操作以基于所述信道估計器的輸出來確定所述時域濾波器的一個或多個系數(shù)的系數(shù)計算器。4.如權利要求1所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器在頻域中修改所述輸入信號。5.如權利要求4所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器包括可操作以將所述輸入信號與所述信道估計器的輸出相組合的組合器。6.如權利要求5所述的預處理器，其特征在于，所述組合器選自包括以下各項的群最大比組合器(MRC)迫零組合器以及最小均方誤差組合器。7.如權利要求5或6所述的預處理器，其特征在于，所述信道估計器取決于所述組合器的輸出來估計所述至少一種特征。8.如權利要求7所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器還包括前向糾錯(FEC)單元。9.如權利要求5至8中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器還包括調(diào)制單元，并且其中所述信道估計器是用所述組合器的經(jīng)解調(diào)和重調(diào)制的輸出來驅動的。10.如從屬于權利要求8的權利要求9所述的預處理器，其特征在于，所述信道估計器是用所述線性組合器的經(jīng)解調(diào)、FEC解碼、FEC重編碼和重調(diào)制的輸出來驅動的。11.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述通信接收機是RF/PHY/MAC接收機電路，并且其中所述預處理器在使用時在天線與所述通信接收機之間操作。12.如權利要求1至10中的任一項所述的預處理器，還包括一個或多個RF電路。13.如權利要求12所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器在使用時在一個或多個天線與PHY/MAC通信接收機之間操作。14.如權利要求1至10中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器在使用時在一個或多個RF電路與PHY/MAC通信接收機之間操作。15.如權利要求14所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器可用作接收來自一個或多個RF電路的輸入信號并向所述PHY/MAC通信接收機重傳輸出信號的橋路。16.如權利要求14所述的預處理器，其特征在于，可操作以繞過所述通信接收機的捕獲電路。17.如權利要求14所述的預處理器，其特征在于，可操作以繞過所述通信接收機的PHY電路。18.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述輸出支持多個制造商的組件的接口。19.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述輸入支持多個制造商的組件的接口。20.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器可與遵循IEEE802.11的接收機一起操作。21.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，具有旁路模式，其中所述輸入信號從所述輸入基本上不改變地傳遞到所述輸出。22.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，還包括利用兩個不同長度的自相關的捕獲電路。23.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，還包括存儲至少一個前同步碼以包括在提供給所述通信接收機的所述經(jīng)修改信號中的數(shù)據(jù)存儲。24.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，至少一個前同步碼和可任選的一些數(shù)據(jù)碼元從所述輸入傳遞到所述輸出。25.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，還包括用于對信號前同步碼濾波以包括在提供給所述通信接收機的所述經(jīng)修改信號中的濾波器。26.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，前同步碼的一部分在包括在所述經(jīng)修改信號中之前被修改或刪除。27.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述輸出在所述輸入信號被所述輸入檢測到的情況下輸出短前同步碼。28.如權利要求27所述的預處理器，其特征在于，一旦捕獲到所述輸入信號的時基，所述輸出就輸出長前同步碼。29.如權利要求27或28所述的預處理器，其特征在于，所述輸出重復地輸出所述短前同步碼并且隨后一旦時基被捕獲到就輸出所述長前同步碼。30.如權利要求14所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器處理來自所述IEEE802.11RF電路的狀態(tài)和控制信號，并且所述輸出將輸出所述經(jīng)處理的狀態(tài)和控制信號。31.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述輸入可操作以接收多個輸入信號。32.如權利要求31所述的預處理器，其特征在于，包括可操作以從所述多個輸入信號中選擇一輸入信號的選擇器。33.如權利要求31所述的預處理器，其特征在于，所述信道估計器和所述信號修改器對所述多個輸入信號進行操作。34.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述信號修改器被安排成取決于所述通信接收機的預定義能力來修改所述輸入信號。35.如以上權利要求中的任一項所述的預處理器，其特征在于，所述預處理器被安排成擴展所述通信接收機可與其一起操作的通信信道的范圍。36.—種通信系統(tǒng)，包括至少一個啟用預處理器的節(jié)點，所述節(jié)點包括如權利要求1至35中的任一項所述的預處理器；以及接收來自所述預處理器的經(jīng)修改信號的通信接收機。37.如權利要求36所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個未啟用預處理器的節(jié)點，所述未啟用預處理器的節(jié)點包括直接接收輸入信號的通信接收機。38.如權利要求36或37所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是IEEE802.11網(wǎng)絡，所述系統(tǒng)包括通過增大覆蓋級來補償啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的延遲補償器。39.如權利要求36或37所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是IEEE802.11網(wǎng)絡，所述系統(tǒng)包括通過縮減IEEE802.11MAC/PHYASIC的SIFS時間來補償啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的延遲補償器。40.如權利要求36或37所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是IEEE802.11網(wǎng)絡，所述系統(tǒng)包括通過將SIFS時間增加到PIFS時間來補償啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的延遲補償器。41.如權利要求36或37所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是IEEE802.11網(wǎng)絡，所述系統(tǒng)包括通過以比從所述信道接收的所述輸入信號的數(shù)據(jù)率更高的數(shù)據(jù)率從所述預處理器輸出信號來補償啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的延遲補償器。42.如權利要求36或37所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)是IEEE802.11網(wǎng)絡，所述系統(tǒng)包括通過提早發(fā)出IEEE802.11MAC/PHY電路的CCA信號來補償啟用預處理器的節(jié)點中的延遲的延遲補償器。43.—種預處理信號以供提供給通信接收機的方法，所述方法包括接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號；基于所述輸入信號來估計所述通信信道的至少一種特征；取決于所述至少一種特征和所述通信接收機的預定義能力來修改所述輸入信號；以及將所述經(jīng)修改信號提供給所述通信接收機。44.一種包括記錄在機器可讀記錄介質(zhì)上的機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于控制所述程序代碼在其上執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理裝置的操作以便執(zhí)行對信號進行預處理以提供給通信接收機的方法，所述方法包括接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號；基于所述輸入信號來估計所述通信信道的至少一種特征；取決于所述至少一種特征和所述通信接收機的預定義能力來修改所述輸入信號；以及將所述經(jīng)修改信號提供給所述通信接收機。45.—種包括機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于控制所述程序代碼在其上執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理裝置的操作以便執(zhí)行對信號進行預處理以提供給通信接收機的方法，所述方法包括接收經(jīng)由通信信道傳送的輸入信號；基于所述輸入信號來估計所述通信信道的至少一種特征；取決于所述至少一種特征和所述通信接收機的預定義能力來修改所述輸入信號；以及將所述經(jīng)修改信號提供給所述通信接收機。46.—種基本上如在本文中參照圖2-7、11、12、13-15和18-20中所示的實施例中的任一個來描述的預處理器。47.—種基本上如在本文中參照圖2-7、11、12、13-15和18-20中所示的實施例中的任一個來描述的通信系統(tǒng)。48.—種解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的方法，包括a)接收在所述通信系統(tǒng)中的傳輸信道上傳送的經(jīng)編碼碼元；b)估計所述傳輸信道的模型，所述模型表征載波間干擾對所述多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響；以及C)通過使用所述估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼所述收到碼元。49.一種用于解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的裝置，包括a)用于接收在所述通信系統(tǒng)中的傳輸信道上傳送的經(jīng)編碼碼元的輸入；b)用于估計所述傳輸信道的模型的估計器，所述模型表征載波間干擾對所述多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響；以及c)用于通過使用所述估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼所述收到碼元的解碼器。50.—種包括記錄在機器可讀記錄介質(zhì)上的機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于控制所述程序代碼在其上執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理裝置的操作以便解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的方法，所述方法包括a)接收在所述通信系統(tǒng)中的傳輸信道上傳送的經(jīng)編碼碼元；b)估計所述傳輸信道的模型，所述模型表征載波間干擾對所述多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響；以及c)通過使用所述估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼所述收到碼元。51.—種包括機器可讀程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于控制所述程序代碼在其上執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理裝置的操作以便執(zhí)行解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的方法，所述方法包括-a)接收在所述通信系統(tǒng)中的傳輸信道上傳送的經(jīng)編碼碼元；b)估計所述傳輸信道的模型，所述模型表征載波間干擾對所述多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響；以及c)通過使用所述估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼所述收到碼元。52.—種在經(jīng)由多載波無線通信系統(tǒng)的信道接收包含碼元的信號的接收機中進行載波間干擾預測和移除的方法，包括a)基于導頻碼元生成第一直接信道估計；b)通過使用所述第一直接信道估計產(chǎn)生對所傳送碼元的第一硬估計來解碼收到碼元；C)使用所述導頻碼元和所述傳送碼元的第一硬估計來生成第二直接信道估計；b)通過使用所述第二直接信道估計產(chǎn)生傳送碼元的第一軟估計和第二硬估計來解碼所述收到碼元；e)使用所述導頻碼元和所述傳送碼元的第二硬估計來生成第三直接信道估計；f)生成對至少一個毗鄰副載波的載波間干擾信道估計，其中已使用所述傳送碼元的第一軟估計從對所述收到碼元的觀測中移除了對直接信道干擾的當前估計。53.如權利要求52所述的方法，其特征在于，包括.-根據(jù)所述信道估計從至少一個副載波中消去干擾；以及解碼所述消去干擾的副載波以返回信息比特估計。54.如權利要求53所述的方法，其特征在于，包括在解碼之前取決于經(jīng)平滑的信道估計組合所述消去干擾的碼元。55.如權利要求52-55中的任一項所述的方法，其特征在于，包括以下各項的一次或多次重復使用導頻碼元和當前硬解碼器結果來生成新的經(jīng)平滑直接信道估計；生成對至少一個毗鄰副載波的經(jīng)平滑的載波間干擾信道估計，其中已先使用傳送碼元的當前軟估計從所述觀測中移除了對直接信道干擾的所述當前估計；根據(jù)所述信道估計從至少一個副載波中消去干擾；以及通過使用所述經(jīng)平滑直接信道估計產(chǎn)生新的傳送碼元的軟估計和硬估計來解碼所述收到碼元。56.如權利要求52至55中的任一項所述的方法，其特征在于，通過選自以下各項的平滑方法來平滑一個或多個信道估計通過低通濾波器巻積，以及經(jīng)由FFT、加窗和IFFT進行變換。57.—種如權利要求52-56中的任一項所述的方法，其特征在于，所述接收機從多個天線接收信號，所述方法包括為每一個天線定義一組信道；以及為收到碼元矢量化解碼過程的解調(diào)階段。58.如權利要求52至57中的任一項所述的方法，其特征在于，使用FFT將收到信號從時域變換到頻域，以及所述方法包括向預FFT模塊反饋本地頻率偏移估計，所述預FFT模塊被安排成取決于測得頻率偏移來校正時域序列。59.如權利要求58所述的方法，其特征在于，所述對時域序列的校正是以唯前向方式進行的。60.如權利要求58所述的方法，其特征在于，如果所述頻率偏移估計在向所述收到信號應用所述接收機期間改變，則通過FFT將OFDM碼元變換多次。61.如權利要求52至60中的任一項所述的方法，其特征在于，包括使用巻積碼的軟輸出解碼以允許在后續(xù)Reed-Solomon解碼之前使用擦除預測，從而改善所述系統(tǒng)的糾錯能力。62.—種基本上如本文中參照如圖21-29中所示的實施例中的任一個所描述的解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的方法。63.—種基本上如本文中參照如圖21-29中所示的實施例中的任一個所描述的解碼多載波通信系統(tǒng)中的碼元的裝置。全文摘要描述了用于改進多載波通信網(wǎng)絡中的接收機性能的方法和裝置，其中在通信系統(tǒng)中的傳輸信道(20)上傳送經(jīng)編碼碼元(250)。估計(718、760)傳輸信道(20)的模型，所述模型表征載波間干擾對多載波系統(tǒng)中的至少一個載波的影響。通過使用所估計的模型移除所預測的載波間干擾的影響來解碼(720、762)收到碼元(250)。還描述了用于聯(lián)合網(wǎng)絡中的通信接收機(30)操作的預處理器(40)。預處理器(40)包括可操作以基于收到信號來估計通信信道的至少一種特征的信道估計器(42)。預處理器(40)取決于該至少一種特征來修改收到信號并將經(jīng)修改的信號提供給通信接收機(30)。文檔編號H04L1/20GK101558570SQ200780041874公開日2009年10月14日申請日期2007年10月5日優(yōu)先權日2006年10月5日發(fā)明者A·J·格蘭特,D·V·L·黑力,J·C·薩頓,J·L·比特富爾,M·蘇特,P·D·亞歷山大,P·K·格雷,P·N·帕姆申請人:科達無線私人有限公司